[发明专利]一种基于光场的高清视频监控系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于光场的高清视频监控系统及方法，由光场监控视频采集模块、显示模块、分辨率增强模块、数据存储模块、系统管理模块组成。本发明面向视频监控领域，利用现有视频监控设备，结合光场图像超分辨技术，在不显著增加成本的前提下，实现高清视频监控。

技术领域

本发明涉及监控技术领域，尤其是一种基于光场的高清视频监控系统及方法。

背景技术

视频监控系统在安防、交通等领域被广泛使用并发挥着重要作用，然而由于目前普遍装备的监控设备分辨率的限制，常常导致重要细节难以分辨，无法充分发挥监控视频作为线索及证据的重要作用。然而，全面换装高分辨率监控设备将带来高昂成本，因此，充分发挥现有监控设备能力，设计算法可靠地提高监控视频分辨率成为一个可能选项。本发明通过现有设备构建光场采集系统，充分利用光场数据特性，在不显著提升成本的前提下，利用720P监控设备实现4K监控。

发明内容

为了在控制成本的同时，克服现有监控系统分辨率不足的问题，本发明提供了一种基于光场的高清视频监控系统及方法，面向视频监控领域，利用现有视频监控设备，结合光场图像超分辨技术，在不增加监控摄像机成本的前提下，实现高清视频监控。

本发明采用如下的技术方案：

一种基于光场的高清视频监控系统，包括监控视频采集模块、分辨率增强模块、显示模块、数据存储模块和系统管理模块，其中：

监控视频采集模块实现角分辨率为3×3的720P光场监控视频的采集，该模块包含分布在均匀规则3×3网格上的9个光轴平行的720P分辨率监控摄像头，相邻视角图像保证最大视差小于15像素。

分辨率增强模块实现光场视频中心视角分辨率增强，采用一种独创的光场中心视角超分辨卷积神经网络，通过全局与局部残差结构的结合，在充分发掘光场监控视频中心视角自身信息的同时，充分提取光场图像周围视角信息，实现中心视角亚像素信息的可靠补充，对中心视角进行超分辨处理，准实时生成4K高分辨率场景监控视频。

显示模块管理两块4K高分辨率显示器，一块显示监控视频采集模块采集得到的角分辨率为3×3的720P光场监控视频，另一块同步显示分辨率增强至4K的高分辨率场景监控视频。

数据存储模块连接视频数据库，自动存储监控视频采集模块捕获的角分辨率为3×3的720P光场监控视频与分辨率增强模块生成的4K高分辨率场景监控视频，提供视频数据的添加、删除、查询接口。

系统管理模块与数据存储模块连接后，可对视频数据库中存储的全部监控视频进行查询与删除，系统管理模块连接用户数据库，将用户分为系统管理员与普通用户，系统管理员可查询与删除监控数据，普通用户仅可查询监控数据。